Materiał o licznikach energii elektrycznej sprowokował mnie do wykonania prób praktycznych i porównania wskazań licznika ze wskazaniami multimetru. W materiałach wideo @Piotr_Burnos poruszony został temat niedoskonałości stosowanych od lat elektromechanicznych liczników indukcyjnych, znajdziemy także komentarz do holenderskiego materiału o błędach zliczania elektronicznych liczników energii elektrycznej. Mając dostęp do lokalizacji gdzie znajduje się licznik energii elektrycznej APATOR OTUS1 zabrałem ze sobą sprzęt do przeprowadzenia kilku prób w praktyce. Przygotowałem warunki testów, które są możliwe do odtworzenia. Napiszcie proszę co myślicie o takim podejściu do tematu. Wymiana liczników z tarczą aluminiową na liczniki elektroniczne wzbudza wiele emocji oraz przekazów o zmianie wysokości rachunków po wymianie licznika. Sprawdźmy w praktyce co pojawi się na wyświetlaczu licznika w zależności od podłączonych odbiorników.
Na początek sprawdziłem wskazania licznika gdy wszystkie odbiory są odłączone. Wynik jest prawidłowy, na wyświetlaczu widzimy zerową moc rejestrowaną przez urządzenie. Rozdzielczość wskazań dla mocy czynnej to 1W.
Następnie porównałem wskazania licznika dla napięcia skutecznego, licznik praktycznie dublował wskazania multimetru. Multimetr wskazał 221,1V wynik pomiaru to 221,1V +/- 1,4V a na wyświetlaczu licznika pojawiło się wskazanie 221,2V. Nie miałem możliwości regulacji napięcia sieciowego, więc po dość prymitywnym jednopunktowym sprawdzeniu wskazań licznika przyjmuję, że pomiar napięcia działa prawidłowo. W dalszych próbach wykorzystam wskazania licznika dotyczące napięcia.
W tzw. holenderskim artykule poruszony był temat błędów pomiarowych przy małych wartościach pobieranej mocy. Zaczynamy od odbiornika rezystancyjnego, który wymusi pobór mocy kilku watów.
Tu natrafiamy na pierwszy problem, multimetr wskazuje wartość 33,49mA wynik pomiaru to 33,49mA +/- 0,23mA jednak wskazania licznika są prezentowane z rozdzielczością 100mA. Zakładam, że rozdzielczość wewnętrzna pomiaru prądu jest większa, jednak prezentowana jest z ograniczeniami.
Ponieważ moc prezentowana jest z rozdzielczością 1W to wskazanie 7W przy wskazaniu dla napięcia 226,1V oceniam jako wiarygodne w odniesieniu do prądu zmierzonego multimetrem. Licznik prawidłowo rejestruje małą moc dla odbiornika rezystancyjnego.
Tym samym sposobem weryfikujemy wskazania dla 40W żarówki, dla tego odbiornika rezystancyjnego wskazania licznika również oceniam jako wiarygodne. Niestety licznik w przeciwieństwie do multimetru nie posiada wygodnej prezentacji wskazań. Przełączanie się między kodami OBIS zajmuje czas, przy bezczynności licznik przełącza się na kolejny kod co utrudnia odczyt w jednym punkcie czasu.
Żarówka halogenowa 140W - zarówno wskazania prądu jak i mocy oceniam jako wiarygodne.
Na koniec grzejnik 1kW, również moim zdaniem wyniki są prawidłowe. Niestety nie ma możliwości jednoczesnej obserwacji napięcia, mocy i prądu więc podczas przełączania kodów OBIS zmiana napięcia sieciowego wpływa na wskazania. Moc odbierana przez odbiorniki rezystancyjne jest prawidłowo rejestrowana przez licznik.
Do kolejnej próby wykorzystamy kondensator o pojemności 470nF.
Wskazania licznika są poprawne, 0W mocy czynnej mimo przepływającego przez kondensator prądu.
Następnie wykorzystujemy kondensator o większej pojemności 16µF.
Wynik prawidłowy, prąd ponad 1A - 0W mocy czynnej. Moc bierna pojemnościowa nie miała wpływu na wskazania mocy czynnej.
Z odbiorów o charakterystyce pojemnościowej przechodzimy na indukcyjności. Transformator separacyjny w przeciwieństwie do kondensatora będzie pobierał niewielką moc czynną związaną z mocą strat.
Przy pracy jałowej transformatora rejestrujemy 5W mocy czynnej.
W późniejszym czasie potwierdziłem wskazania licznika analizatorem mocy. Wskazania analizatora to 5W mocy czynnej, 16var mocy biernej indukcyjnej. Wskazania licznika oceniam jako prawidłowe. Licznik prawidłowo zarejestrował moc czynną dla odbiornika o charakterze indukcyjnym.
Na koniec źródło światła LED o deklarowanej mocy czynnej 12W, wskazania licznika oceniam jako prawidłowe.
To dla mnie dość istotny wynik, gdyż wiele domowych odbiorów będzie pracować z odkształconym prądem. Nie mam wiedzy czy liczniki energii muszą spełniać normy określające prawidłowe zliczanie energii dla odbiorów z zasilaczami impulsowymi. Przykładowo czy EN 50470-3 określa takie sytuacje? SMPS o większej mocy posiadają aktywną korekcję współczynnika mocy i kształt pobieranego prądu jest zbliżony do sinusoidalnego. Zasilacze impulsowe mniejszej mocy wymuszają silnie odkształcony prąd.
Kształt prądu pobieranego przez LED (ślad żółty) jest fatalnie odkształcony od sinusoidy, co niestety jest typowe dla takich odbiorów.
W późniejszym czasie potwierdziłem analizatorem mocy parametry dla LED: 11W mocy czynnej i 7var mocy biernej pojemnościowej.
Nie posiadam dokładnej specyfikacji licznika APATOR OTUS1 więc trudno odnieść się do deklarowanych możliwości tego urządzenia. Kolejna sprawa to przełączanie się między funkcjami licznika zajmuje czas i odczyty dotyczą oddalonych w czasie punktów gdy zmienia się np. wartość napięcia sieciowego. To utrudnia pobranie spójnych danych do testu. Wygląda na to, że licznik prezentuje na wyświetlaczu uproszczone informacje i np. wartość prądu jest wewnętrznie przetwarzana z większą rozdzielczością a prezentowana jako wielokrotności 100mA.
Podsumowując - uważam, że wskazania tego konkretnego licznika pokrywały się z pomiarami multimetrem lub były zbieżne z parametrami mocowymi odbiorników. To dobra informacja dla osób obawiających się, że nowe liczniki elektroniczne mogą zawyżać wskazania. Proste testy nie odzwierciedlają wszystkich możliwych warunków pracy jednak udało się wykonać kilka prób z różnymi rodzajami odbiorników. Takie próby łatwo powtórzyć dla różnych liczników.
Czy wymiana licznika mechanicznego na elektroniczny może spowodować zwiększenie naliczonej energii czynnej? Podejrzewam, że jest to możliwe gdyż tak jak zostało to sprawdzone w praktyce indukcyjny licznik z aluminiową tarczą może nieprawidłowo reagować na małe moce w tym nawet dla pojedynczych źródeł światła LED liczydło może stać w miejscu. Liczniki elektroniczne nie mają takich ograniczeń i odbiorcy mogą być niezadowoleni z prawidłowego naliczenia energii elektrycznej.
Napiszcie proszę co myślicie o takim porównaniu, oraz czy posiadacie wyniki i wnioski ze swoich prób?
Czy spotkaliście się z sytuacją gdzie wskazania elektronicznego licznika energii elektrycznej były nieprawidłowe?
Na początek sprawdziłem wskazania licznika gdy wszystkie odbiory są odłączone. Wynik jest prawidłowy, na wyświetlaczu widzimy zerową moc rejestrowaną przez urządzenie. Rozdzielczość wskazań dla mocy czynnej to 1W.
Następnie porównałem wskazania licznika dla napięcia skutecznego, licznik praktycznie dublował wskazania multimetru. Multimetr wskazał 221,1V wynik pomiaru to 221,1V +/- 1,4V a na wyświetlaczu licznika pojawiło się wskazanie 221,2V. Nie miałem możliwości regulacji napięcia sieciowego, więc po dość prymitywnym jednopunktowym sprawdzeniu wskazań licznika przyjmuję, że pomiar napięcia działa prawidłowo. W dalszych próbach wykorzystam wskazania licznika dotyczące napięcia.
W tzw. holenderskim artykule poruszony był temat błędów pomiarowych przy małych wartościach pobieranej mocy. Zaczynamy od odbiornika rezystancyjnego, który wymusi pobór mocy kilku watów.
Tu natrafiamy na pierwszy problem, multimetr wskazuje wartość 33,49mA wynik pomiaru to 33,49mA +/- 0,23mA jednak wskazania licznika są prezentowane z rozdzielczością 100mA. Zakładam, że rozdzielczość wewnętrzna pomiaru prądu jest większa, jednak prezentowana jest z ograniczeniami.
Ponieważ moc prezentowana jest z rozdzielczością 1W to wskazanie 7W przy wskazaniu dla napięcia 226,1V oceniam jako wiarygodne w odniesieniu do prądu zmierzonego multimetrem. Licznik prawidłowo rejestruje małą moc dla odbiornika rezystancyjnego.
Tym samym sposobem weryfikujemy wskazania dla 40W żarówki, dla tego odbiornika rezystancyjnego wskazania licznika również oceniam jako wiarygodne. Niestety licznik w przeciwieństwie do multimetru nie posiada wygodnej prezentacji wskazań. Przełączanie się między kodami OBIS zajmuje czas, przy bezczynności licznik przełącza się na kolejny kod co utrudnia odczyt w jednym punkcie czasu.
Żarówka halogenowa 140W - zarówno wskazania prądu jak i mocy oceniam jako wiarygodne.
Na koniec grzejnik 1kW, również moim zdaniem wyniki są prawidłowe. Niestety nie ma możliwości jednoczesnej obserwacji napięcia, mocy i prądu więc podczas przełączania kodów OBIS zmiana napięcia sieciowego wpływa na wskazania. Moc odbierana przez odbiorniki rezystancyjne jest prawidłowo rejestrowana przez licznik.
Do kolejnej próby wykorzystamy kondensator o pojemności 470nF.
Wskazania licznika są poprawne, 0W mocy czynnej mimo przepływającego przez kondensator prądu.
Następnie wykorzystujemy kondensator o większej pojemności 16µF.
Wynik prawidłowy, prąd ponad 1A - 0W mocy czynnej. Moc bierna pojemnościowa nie miała wpływu na wskazania mocy czynnej.
Z odbiorów o charakterystyce pojemnościowej przechodzimy na indukcyjności. Transformator separacyjny w przeciwieństwie do kondensatora będzie pobierał niewielką moc czynną związaną z mocą strat.
Przy pracy jałowej transformatora rejestrujemy 5W mocy czynnej.
W późniejszym czasie potwierdziłem wskazania licznika analizatorem mocy. Wskazania analizatora to 5W mocy czynnej, 16var mocy biernej indukcyjnej. Wskazania licznika oceniam jako prawidłowe. Licznik prawidłowo zarejestrował moc czynną dla odbiornika o charakterze indukcyjnym.
Na koniec źródło światła LED o deklarowanej mocy czynnej 12W, wskazania licznika oceniam jako prawidłowe.
To dla mnie dość istotny wynik, gdyż wiele domowych odbiorów będzie pracować z odkształconym prądem. Nie mam wiedzy czy liczniki energii muszą spełniać normy określające prawidłowe zliczanie energii dla odbiorów z zasilaczami impulsowymi. Przykładowo czy EN 50470-3 określa takie sytuacje? SMPS o większej mocy posiadają aktywną korekcję współczynnika mocy i kształt pobieranego prądu jest zbliżony do sinusoidalnego. Zasilacze impulsowe mniejszej mocy wymuszają silnie odkształcony prąd.
Kształt prądu pobieranego przez LED (ślad żółty) jest fatalnie odkształcony od sinusoidy, co niestety jest typowe dla takich odbiorów.
W późniejszym czasie potwierdziłem analizatorem mocy parametry dla LED: 11W mocy czynnej i 7var mocy biernej pojemnościowej.
Nie posiadam dokładnej specyfikacji licznika APATOR OTUS1 więc trudno odnieść się do deklarowanych możliwości tego urządzenia. Kolejna sprawa to przełączanie się między funkcjami licznika zajmuje czas i odczyty dotyczą oddalonych w czasie punktów gdy zmienia się np. wartość napięcia sieciowego. To utrudnia pobranie spójnych danych do testu. Wygląda na to, że licznik prezentuje na wyświetlaczu uproszczone informacje i np. wartość prądu jest wewnętrznie przetwarzana z większą rozdzielczością a prezentowana jako wielokrotności 100mA.
Podsumowując - uważam, że wskazania tego konkretnego licznika pokrywały się z pomiarami multimetrem lub były zbieżne z parametrami mocowymi odbiorników. To dobra informacja dla osób obawiających się, że nowe liczniki elektroniczne mogą zawyżać wskazania. Proste testy nie odzwierciedlają wszystkich możliwych warunków pracy jednak udało się wykonać kilka prób z różnymi rodzajami odbiorników. Takie próby łatwo powtórzyć dla różnych liczników.
Czy wymiana licznika mechanicznego na elektroniczny może spowodować zwiększenie naliczonej energii czynnej? Podejrzewam, że jest to możliwe gdyż tak jak zostało to sprawdzone w praktyce indukcyjny licznik z aluminiową tarczą może nieprawidłowo reagować na małe moce w tym nawet dla pojedynczych źródeł światła LED liczydło może stać w miejscu. Liczniki elektroniczne nie mają takich ograniczeń i odbiorcy mogą być niezadowoleni z prawidłowego naliczenia energii elektrycznej.
Napiszcie proszę co myślicie o takim porównaniu, oraz czy posiadacie wyniki i wnioski ze swoich prób?
Czy spotkaliście się z sytuacją gdzie wskazania elektronicznego licznika energii elektrycznej były nieprawidłowe?
Fajne? Ranking DIY